从“走心的实验”开始学科学——论有效的实验对科学课堂的重要性

☉王巧玲

小学科学是新课改后新兴的一门课程，是立足于学生的日常生活中的一门学科，与学生生活息息相关。科学探究是建立在广阔的生活场景中的。小学科学课程旨在培养学生的科学素养，主题是观察和探究实验。科学实验通过儿童亲身经历科学活动学习科学知识，促进他们科学态度的发展，让学生在实验中观察、实验和推理来获取正确的知识，培养学生的动手能力，并能够运用科学语言进行表达和交流，提高他们的科学思维能力和创新能力［1］。由此，科学的核心素养是学生能自己观察认知周围事物和环境，引发思考，最后以探究活动寻找其本质和规律。

一、注重真正探究

现今的小学科学教育，为了跟从《全日制义务教育科学（3～6年级）课程标准》中培养学生科学素养的核心目标，侧重科学态度的养成，培养科学探究能力、情感态度和价值观，重视科学与技术、社会、环境的联系［2］。教师已经认识到应在课堂中提高学生课堂参与度，但实际教学过程中往往为了探究而探究，或者为了延续课堂的下一步而探究，学生的主体地位不明显，并未真正参与整个探究式教学。

在听课中，一位教师在教教科版科学五下《摆的研究》时，导入仅仅是出示单摆，简单复习上节课知识点，然后询问学生关于两个摆快慢的猜想。学生提出很多猜想：摆的长度，摆的重量，摆的高度，摆的材质等等。但教师并未顺此引导学生选择合适的猜想，只是生硬地描述有些猜想不对，不值得探究，然后开始今天的两个实验，摆的重量和长度对摆快慢的影响。我认为，这种教学方法有些打击学生探究的积极性。至少可以用些实例和简单演示来排除那些不适合课堂研究的猜想，或者教会学生分辨比较适合或值得他们研究的猜想。

课堂不是教师一言堂，更不是满堂灌，实际上学生也有许多想法，也许有些想法不切实际或者课堂中不适合去研究，那教师可以用引导的方式将学生拉回正轨，而不是生硬地继续自己的课程安排，有时精彩的科学课往往就是体现学生自己的想法，研究学生真正想研究的内容，我们应该在真正的科学探究课堂中尊重鼓励学生的想法。高佩也在文中强调实施中小学科学教育课程要明确其指导思想，明确科学课程是为了提高全体学生的科学素养，科学素养不单单只让学生掌握科学知识［3］。

因此我在教《摆的研究》时，导入选择了学生居住小区的秋千小视频，问学生几个小朋友玩秋千谁更厉害？大家纷纷发言：秋千荡得高厉害，秋千荡得快厉害。我顺势而问：“那为什么一个小朋友快一个慢呢？秋千有点像我们学过的哪种器材？”有部分学生猜测：秋千也是荡出去荡回来的，有点像我们的单摆。我此时拿出一个做好的单摆，演示一下表示肯定，秋千确实有些特征像单摆，那我们今天就来研究摆为什么有的荡得快，有的荡得慢。

学生能提出很多猜想，比如摆的高低位置不同，摆的材质不同，摆的轻重等。我把一些不值得探究的挑选出来作为课堂直接演示给大家看，确实没有可比性和研究性，大家自然而然地跟着我的思路继续探究摆的重量，摆的长度。

二、强化实验自主性

大多小学只有两三位科学教师，常常一个人任教7～8 个班级并且跨年级教学，一周课时有时多达18 节，上课渐渐变成完成任务，这种情形下的科学探究课质量自然也无法达到我们期望值。学生的学习动机大都取决于对学习内容的兴趣，正因为他们的好奇心强，求知欲旺强，遇到感兴趣的问题总要问个究竟，所以在实验教学过程中，与教学内容相关的实验或相关事务都能激发学生的兴趣，在调动其学习主动性的同时，还要使学生明确实验的目的，自觉地投入到学习中［4］。因此我认为可从学生角度着手，尽可能在有限的课堂时间里激发学生的兴趣。兴趣是最好的老师，能强化学生实验的自主性，鞭策学生化被动接受为主动学习，这样做课堂效率将变得事半功倍。

任教教科版四下第二单元《导体和绝缘体》时，学生会自然地认为只有金属是导体，其他都是绝缘体。我不急着告诉他们具体概念，而是从身边最熟悉的文具开始一一询问，橡皮铅笔是导体吗？怎么向我证明他们是导体呢？学生会说试试看能否导电。我继续追问：“电流是看不见的，怎样知道电流是否经过橡皮最后回到电池里，将电流流动变得能被眼睛看见。”有部分学生马上想到在电路中加一个灯泡，如果电流流过灯泡回到电池里灯泡会亮起来，这个构想跟教材中要求的“电路检测器”不谋而合。

我继续鼓励他们的想法，并加以完善，组合出合格的电路检测器，由电池、电池盒、小灯泡、小灯座、三根导线组成。学生甚至都能提出要先进行自检，以防电池没电或小灯泡、导线损坏。用电路检测器去检测我们的文具、生活用品就能判断出这些是否是导体。因此我没有完全固定他们的检测范围，我给他们每个小组准备了一份电路材料，可以先拼装电路检测器。然后我告诉他们：“老师为你们准备了一些自选材料，检测完文具后有时间的小组，可以让小组长到讲台右侧领取自选材料，继续探究生活中的导体和绝缘体有哪些。”学生的实验热情更高涨了，不仅大多小组提前完成了实验，也完成了自选材料实验，甚至尝试检测人体，杯子里的水是否是导体，得到了更丰富的实验结论和科学思想。

三、提高实验成效

做实验的目的，不是让学生复制老师的操作过程，而是让学生真正学会做实验，甚至能在没有老师的指导下独立完成实验，这才是真正的探究实验，是科学的核心素养，也是我希望学生能掌握的科学探究能力。薛宁在文中提到科学课程更多的是培养创新能力的探索，因此在科学课程的教学方法选择上要更加侧重增强学生的主动性，要在课堂上做足实验，带领学生多进行实地考察，鼓励课外阅读，布置开放性作业［5］。因此如何在课堂中提高实验成效是我一直在追求并努力的。我在学科内容安排上尽量选择符合学生年龄特点和身边生活的，让孩子从身边的事物，从观察、测量和认识事物的属性开始他们的科学学习。

大多年轻教师上公开课时为了万无一失，会亲自演示实验怎么做，会出示具体的实验设计和实验步骤。这样的实验探究课实际上是教师的展示课，没有学生自主的灵魂，我也不相信学生能在这样一节完美的课上得到应有的科学锻炼。我们要相信并且鼓励学生自己动手尝试，会有一部分学生真的能自己动手完成实验，如果巡视中发现错误较多再统一演示重新实验。

任教2017年教科版一上第一单元《观察叶》时，面对一年级学生学会用身体五感观察，学会借助放大镜去观察，是非常考验教师教学理念和设想的。为此我没有急着教他们怎么观察，而是询问：“我现在给你一片银杏叶，一片柳树叶，你想怎么观察比较他们的不同？”学生能尝试着自己说出用眼睛看，用手摸，用鼻子闻这些方法。当我真的发下去这些树叶的时候，学生惊奇地发现：原来树叶的正面和反面还有许多纹路，越到边缘越细小。这么细小的纹路可以借助什么看清楚呢？家中有老花眼长辈的学生能想到可以用爷爷奶奶的放大镜。我继续问：“放大镜该怎么用？是离树叶越近看得越清楚吗？我把放大镜也发给你们，请你们试一试怎样用放大镜放大树叶上的纹路。”学生在自己动手尝试后能发现两种方法，第一用放大镜靠近树叶，但不能完全贴在树叶上；第二用树叶靠近放大镜，也不能完全贴在放大镜上。这与六年级教材中对放大镜使用的指导要求非常接近，因此我尽量减少自己的演示，放手让学生自己尝试实验，他们也能发现实验的方法和奥秘。

综上所述，科学探究实验是科学教育的核心，学生在参与各类探究实验中，能运用身体五感观察事物、发现问题，小组合作将问题深入研究，化被动接受为主动学习。而探究实验最终用于验证生活中的有趣现象，或解决生活中的困惑，无形中在学生日常生活里渗透科学意识，让学生慢慢学会用科学的眼光看待身边生活，用科学的方法解决身边问题，提升学生的科学思维能力和科学探究能力。这才是真正的学科学、用科学，培养学生的科学素养，综上所述，良好的科学课堂应从“走心的实验”开始。